Разработка научно-методического обеспечения оценки устойчивости экосистем морей России к воздействию добычи и транспортировки углеводородного сырья с целью создания системы комплексного экологического мониторинга в разных климатических условиях

В результате работы на 1-м этапе сформулированы общие методические принципы организации сбора и обработки данных, выделение ключевых параметров для последующего решения основной методологической задачи проекта по следующим направлениям: биоэкологический и гидрохимический мониторинг изменчивости экосистем в условиях антропогенного воздействия, включая оценки микробиологического разрушения нефтепродуктов; модельные оценки распространения аварийных разливов нефти и ее трансформации в реальных условиях; применимость геоинформационных систем; математические модели морских экосистем отдельных экологических процессов; создание массивов данных спутниковых наблюдений с целью характеристики биологических свойств поверхностного слоя моря и уровня нефтяного загрязнения морской среды.

В результате работы на 2-м этапе выполнен анализ массивов имеющихся данных по изменчивости ключевых параметров экосистем нефтегазоносных регионов Каспийского, Черного, Печорского и Охотского морей: массивов гидрохимических параметров морских экосистем, массивов и баз данных по гидробиологическим параметрам, массивов спутниковых данных по ключевым экологическим параметрам. Выполнена систематизация экологических и географических данных по мелководным районам Северного Каспия и прибрежно-болотным угодьям дельты р. Волги. Разработана географо-экологическая информационная модель нефтяного загрязнения Черного и Каспийского морей. Проведены экспериментальные и полевые исследования для верификации ключевых параметров морских экосистем. Подготовлены материалы и картографические основы для создания специализированной ГИС Каспийского моря. Сформированы базы данных для ГИС «Сахалинский шельф». Выполнено моделирование переноса нефтяных загрязнений в районе морских месторождений на северо-восточном шельфе Сахалина, моделирование основных компонент экосистемы шельфа Северного Каспия. Выполнена региональная адаптация численной модели влияния гидрометерологических условий на эволюцию нефтяных разливов.

В результате работы получены верифицированные по натурным наблюдениям методы оценки биологических характеристик донных сообществ, применяемых при ведении мониторинга. Обосновано применение модифицированного метода прогноза гидрологических характеристик в устьевых и прибрежных районах морей умеренной и арктической зон. Предложена математическая модель распространения и изменения характеристик разливов нефти, а также математическая модель биотрансформации нефтяных углеводородов. Получены характеристики сопоставления спутниковых данных и натурных измерений концентрации хлорофилла «а» и коэффициента ослабления света (важных параметров состояния морской экосистемы) для верификации дистанционных методов оценки основных параметров морской экосистемы.

Разработаны рекомендации по достоверному контролю состояния морских экосистем по гидрохимическим параметрам и по биологическим компонентам и параметра. Разработана методология оценки структурных и функциональных параметров микробиоценоза и бактериального окисления нефтепродуктов как показателя самоочищения морской среды в российских морях в условиях антропогенного воздействия, связанного с разведкой и эксплуатацией месторождений углеводородного сырья. Описаны и обоснованы методики идентификации происхождения углеводородов (биогенного и антропогенного) в морской среде с использованием их фракционирования для выделения техногенной составляющей в динамике экосистем.
Создана ГИС Каспийского моря как прообраз специализированных ГИС морских акваторий, вовлеченных в деятельность нефтегазового комплекса. Разработана методология экспертных оценок состояния морских экосистем и степени их устойчивости в конкретных условиях антропогенного воздействия по результатам мониторинга и экспериментальных исследований. Проведена диагностика содержания и распределения нефтяных углеводородов в различных типах вод Северного Каспия по данным производственного экологического мониторинга